INZETHARDEN CONVERTING. converting. Hoge slijtvastheid bij abrasieve belasting

Transcriptie

1 INZETHARDEN Carboneren, carbonitreren Thermochemische processen Hoge kernduktiliteit Verbeterde trillingscapaciteit CONVERTING converting Hoge slijtvastheid bij abrasieve belasting Hoge randhardheid

2 Wat is inzetharden? hoort bij de thermochemische processen. Tijdens dit proces wordt de randlaag van componenten met koolstof (carboneren) of een combinatie van koolstof en stikstof (carbonitreren) verrijkt om de mechanische eigenschappen van de randlaag van het component te verbeteren. Hoe wordt inzetgehard? bestaat in de regel uit drie stappen. In de eerste stap worden werkstukken aan een koolstof of stikstof afgevende omgeving bij een temperatuur van C blootgesteld. In de tweede fase kan het afschrikken (harden) hetzij direct vanuit de inzettemperatuur, het zij na een tussenkoeling en nieuwe opwarming tot een materiaal specifieke hardingtemperatuur gebeuren. De derde stap, het ontlaten, dient voornamelijk om de hoogste spanningen in de structuur af te bouwen en om de slijpscheurgevoeligheid te verminderen. (Alle hier vermelde technische waarden gelden onder de hier genoemde testomstandigheden. Wij maken u er daarom uitdrukkelijk op attent dat vanwege de verschillende omstandig- heden waarin producten worden ingezet, alleen een praktijkproef bij de endgebruiker uitsluitstel kan geven over het rendement van de warmtebehandeling.) CONVERTING 2

3 Verandering van de materiaalen bewerkingseigenschappen door het inzetharden Stappen tijdens het inzetharden Mogelijke temperatuur-tijd-trajecten bij het carboneren A = Direct harden converting B = Enkelvoudig harden C = Harden na isothermische omzetting D = Dubbel harden 3

4 Geschikte materialen Voor het inzetharden is ongelegeerd of gelegeerd staal met een koolstofgehalte minder dan ca. 0,25 % geschikt. Voor het afschrikken moet de randlaag van dit staal gecarboneerd of gecarbonitreerd zijn. Eigenschappen Structuur van de randlaag Kernzone Taai en in staat om te vervormen Verbeterde gebruikseigenschappen (taaiheid en eventueel stevigheid) Bij het inzetharden ontstaat in de randzone een hardheidstructuur van martensiet. Randlaag Hard en slijtvast Verbeterde vermoeiingssterkte bij trillingsbelasting Inzetdiepte De inzetdiepte, kort CHD, is de verticale afstand van het oppervlak, waarbij de hardheid tot een gedefinieerde waarde (grenswaarde) gedaald is. De inzetdiepte met de daarbij horende grenshardheid en proeflast moet, afhankelijk van het materiaal en de toepassing, tussen de klant en de warmtebehandelaar afgesproken worden, in overeenstemming met de van toepassing zijnde norm. Schematische weergave van de randhardheid na het inzetharden, bijvoorbeeld bij een grenshardheid van 550 HV en een proeflast van 1kg Grafische weergave van een inzetgehard component CONVERTING 4

5 Toepassingsgebieden Carboneren en carbonitreren zijn functionele veredelingen voor verschillende componenten in veel industrietakken: Algemene machinebouw Armaturenbouw Automobielbouw Bevestigingstechniek Defensie Drukmachinebouw Elektronica/ elektrotechniek Energie- en reactortechniek Huishoudelijke apparaten Hydraulische en pneumatische industrie Meet- en regeltechniek Mijnbouw Spoorwegtechniek Textielindustrie Vliegtuigbouw converting 5

6 Toepassingsvoorbeelden Klepzitting veeringen van St4 (links: onbehandeld, rechts: gecarbonitreerd, gehard en ontlaten) Gecarboneerde geharde en ontlaten kegelrollagers van 20NiCrMo7F Titelbeeld: inzetgeharde en ontlaten kegelwielen van 16MnCr5 CONVERTING 6

7 Schakelcoulissen van C10, inzetgeharde en ontlaten Inzetgeharde schroeven voor veelvoudige doeleinden Hefboom van St2, inzetgehard en ontlaten converting 7

8 Varianten Carboneren, carbonitreren Procesvarianten Bij alle hier opgesomde varianten worden de chemische samenstelling van de werkstukken en de structuur van hun randlagen veranderd. Carboneren en carbonitreren gebeurt in vloeibare en gasvormige media. Tegenover het carboneren worden door het carbonitreren bij ongelegeerde staalsoorten hogere hardheden en grotere hardingsdiepten (case hardening depths) bereikt. Voor beide varianten staan verschillende technieken zoals kamerovens, doorloopovens, zoutbaden, laagdrukinstallaties etc. ter beschikking. Partieel inzetharden is dankzij passende isolatietechnieken mogelijk. Doorstootoveninstallatie Kamerovenlijn voor meervoudige toepassing Zoutbad voor carboneren en carbonitreren